JPH06268299A - Pumping light source for laser - Google Patents

Pumping light source for laser

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Publication number
JPH06268299A
JPH06268299A JP5094593A JP5094593A JPH06268299A JP H06268299 A JPH06268299 A JP H06268299A JP 5094593 A JP5094593 A JP 5094593A JP 5094593 A JP5094593 A JP 5094593A JP H06268299 A JPH06268299 A JP H06268299A
Authority
JP
Japan
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light
laser
pumping
optical waveguide
substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5094593A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tazaki
洋志 田崎
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06268299A publication Critical patent/JPH06268299A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the labor hour for assembly and adjustment by a method in which pumping means independently condense the pumping light received from a corresponding light emitting means, and grating couplers independently emit the pumping light condensed by the corresponding pumping means to a certain point in the space. CONSTITUTION:In the light source for laser pumping, a plane light waveguide path 32 is formed on a substrate 31. The plane light waveguide path 32 is formed on one surface of the substrate 31, and a plurality of pumping LDs 33 outputs laser light into the plane light waveguide path 32 and to a central point 32b in the plane light waveguide path 32. Then, pumping lenses 34 independently condense the laser light received from the corresponding pumping LD 33, and grating couplers 35 independently emit the laser light condensed by the pumping lens 34 to a focal point 37 in the space. Miniaturization is achieved by providing a plurality of optical systems on one substrate 31, and the emitted light obtained from each optical system is focussed to the focal point 27 to provide a large output.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザの励起に用
いられるレーザ用励起光源に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pumping light source for a laser used for pumping a solid-state laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザ加工やレーザ測距に使用さ
れる固体レーザでは、そのレーザ媒質を励起する際に、
光励起を行う励起光源が広く用いられている。図5は、
この種の固体レーザの構成を示す図である。
2. Description of the Related Art In recent years, in a solid-state laser used for laser processing or laser distance measurement, when exciting the laser medium,
Excitation light sources that perform optical excitation are widely used. Figure 5
It is a figure which shows the structure of this kind of solid-state laser.

【0003】この固体レーザは、半導体レーザ(LD)
1から出射されたレーザ光がコリメートレンズ2、アナ
モルフィックプリズム3を通って集光レンズ4により集
光されて、例えばNd:YAGからなるレーザロッド5
に入射する。レーザロッド5は集光レンズ4から入射さ
れるレーザ光により光励起されてレーザ光を発生し、当
該レーザ光は出力ミラー6を通して出力される。なお、
この種の固体レーザは、その発振出力が連続波(CW)
で数Wのものが市販されているが、さらに大出力化と小
型化が要望されている。ここで、固体レーザが同一構成
の場合、大出力化するためには励起光源を大出力化する
ことが必要である。
This solid-state laser is a semiconductor laser (LD).
The laser light emitted from the laser beam passes through the collimating lens 2 and the anamorphic prism 3 and is condensed by the condensing lens 4. The laser rod 5 is made of Nd: YAG, for example.
Incident on. The laser rod 5 is optically excited by the laser light incident from the condenser lens 4 to generate a laser light, and the laser light is output through the output mirror 6. In addition,
The oscillation output of this type of solid-state laser is continuous wave (CW).
Although several watts are commercially available, there is a demand for higher output and smaller size. Here, when the solid-state lasers have the same configuration, it is necessary to increase the output of the pumping light source in order to increase the output.

【0004】しかしながら、励起光源としての半導体レ
ーザを大出力化するためには、単一の活性層では限度が
ある。このため、活性層をアレイ状に並べた位相同期型
が用いられているが、アレイを構成する活性層が増える
と、半導体レーザ端面におけるレーザビーム形状は長円
状となってビームが大きな収差をもつようになり、適当
な形状に集光させて効率良く固体レーザを発振させるこ
とが困難となる問題がある。
However, in order to increase the output of a semiconductor laser as a pumping light source, there is a limit with a single active layer. For this reason, a phase-locked type in which the active layers are arranged in an array is used. However, when the number of active layers forming the array increases, the laser beam shape at the end face of the semiconductor laser becomes an ellipse and the beam has a large aberration. Therefore, there is a problem in that it is difficult to efficiently oscillate the solid-state laser by condensing the light into an appropriate shape.

【0005】一方、前述した問題を解決するために図6
に示す構成の固体レーザがソニー社によって考えられて
いる。この固体レーザは、複数のMMファイバ(マルチ
モードファイバ)付LDモジュール11を束ねて光学的
に結合されたファイババンドル12とし、バンドル端部
12aからの出力を集光レンズ13及びミラー14を通
してレーザロッド15に入射する。レーザロッド15は
集光レンズ13から入射されるレーザ光により光励起さ
れてレーザ光を発生し、当該レーザ光は開口16及び出
力ミラー17を通して出力される。なお、バンドル端部
12aからの出力が固体レーザの励起光である。
On the other hand, in order to solve the above-mentioned problem, FIG.
A solid-state laser having the configuration shown in FIG. In this solid-state laser, a plurality of LD modules 11 with MM fibers (multimode fibers) are bundled into an optically coupled fiber bundle 12, and the output from the bundle end 12 a is passed through a condenser lens 13 and a mirror 14 to form a laser rod. It is incident on 15. The laser rod 15 is optically excited by the laser light incident from the condenser lens 13 to generate a laser light, and the laser light is output through the opening 16 and the output mirror 17. The output from the bundle end 12a is the excitation light of the solid-state laser.

【0006】ここで、MMファイバ付LDモジュール1
1は図7に示すように、2台の半導体レーザ21から出
力されるレーザ光のうち、一方をコリメートレンズ2
2、プリズムサーキュライザー23及び1/2波長板2
4を介して偏光ビームスプリッタ25に入射し、他方を
コリメートレンズ22及びプリズムサーキュライザー2
3のみを介して偏光ビームスプリッタ25に入射する。
偏光ビームスプリッタ25は、1/2波長板24及びプ
リズムサーキュライザー23から入射されたレーザ光を
結合して出射する。偏光ビームスプリッタ25により結
合されたレーザ光は集光レンズ26及びFCコネクタ2
7を介してマルチモード光ファイバ(MMファイバ)に
入射する。このような構成の固体レーザでは、MMファ
イバ付LDモジュール11の台数を増加させることによ
り、励起光源の大出力化が可能となる。
Here, the LD module 1 with MM fiber
As shown in FIG. 7, one of the laser lights output from the two semiconductor lasers 21 is a collimator lens 2
2, prism circulator 23 and half-wave plate 2
And enters the polarization beam splitter 25 through the other side, and the other side into the collimating lens 22 and the prism circulator 2.
It is incident on the polarization beam splitter 25 only via the beam splitter 3.
The polarization beam splitter 25 combines and emits the laser beams incident from the half-wave plate 24 and the prism circulator 23. The laser light combined by the polarization beam splitter 25 is collected by the condenser lens 26 and the FC connector 2.
It is incident on the multimode optical fiber (MM fiber) via 7. In the solid-state laser having such a configuration, it is possible to increase the output of the pumping light source by increasing the number of LD modules 11 with MM fiber.

【0007】例えば、ソニー社では、7台のMMファイ
バ付LDモジュール11によって出力〜9W,直径〜4
00μm,又は19台のMMファイバ付LDモジュール
11によって出力〜24W,直径〜700μmの円形ス
ポットを励起光として得たことを報告している。
[0007] For example, at Sony Corporation, the output is ~ 9 W, the diameter ~ 4 by using seven LD modules 11 with MM fiber.
It has been reported that a circular spot with an output of 24 W and a diameter of 700 μm was obtained as excitation light by the LD module 11 with 00 μm or 19 MM fibers.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような励起光源では、部品点数の多いMMファイバ付L
Dモジュール11が多数台必要となるため、費用がかか
る上に励起光源が大型化するという問題がある。
However, in the above-mentioned pumping light source, the L with MM fiber having a large number of parts is used.
Since a large number of D modules 11 are required, there is a problem that the pump light source becomes large in size and expensive.

【0009】また、個々のモジュールと励起光源全体の
それぞれの組立調整に多大な手間がかかると共に、その
費用も含めると、装置全体の費用があまりにも高くなる
という問題がある。
In addition, it takes a lot of time and effort to assemble and adjust each module and the whole pumping light source, and when the cost is included, the cost of the entire apparatus becomes too high.

【0010】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、組立調整の手間を軽減すると共に、小型で大出力、
かつ低廉化を図ることが可能なレーザ用励起光源を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and reduces the trouble of assembling and adjusting, and is small and has a large output.
It is also an object of the present invention to provide an excitation light source for a laser that can be manufactured at low cost.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のレーザ用励起光源は、励起光を集めて出力光
を所定のレベル以上で出力するものにおいて、基板と、
少なくとも前記基板の片面に形成された光導波路と、前
記基板の外周側に端面部が前記光導波路に結合するよう
に設けられ、当該光導波路内の所定の位置に向けて前記
端面部から前記励起光を出力する複数の発光部と、前記
光導波路に設けられ、前記発光部から出力される励起光
を前記所定の位置に向けて個別に集光する集光部と、前
記光導波路に設けられ、前記集光部により集光された励
起光を空間内のある一点に向けて個別に放射するグレー
ティング結合器とを設けたものである。
In order to achieve the above object, a pumping light source for laser of the present invention collects pumping light and outputs output light at a predetermined level or more, and a substrate,
An optical waveguide formed on at least one surface of the substrate, and an end face portion provided on the outer peripheral side of the substrate so as to be coupled to the optical waveguide, and the excitation from the end face portion toward a predetermined position in the optical waveguide. A plurality of light emitting units that output light, a light collecting unit that is provided in the optical waveguide, and that individually collects excitation light output from the light emitting units toward the predetermined position, and a light collecting unit that is provided in the optical waveguide. And a grating coupler that individually emits the excitation light condensed by the condensing unit toward a certain point in space.

【0012】[0012]

【作用】従って、本発明のレーザ用励起光源において
は、光導波路を基板の片面に形成し、複数の発光部が当
該光導波路内の所定の位置に向けてこの光導波路内に励
起光を出力し、集光部が対応する発光部から受ける励起
光を個別に集光し、グレーティング結合器が対応する集
光部により集光された励起光を空間内のある一点に向け
て個別に放射するので、組立調整の手間を軽減すると共
に、小型で大出力化を図ることができる。
Therefore, in the excitation light source for laser of the present invention, the optical waveguide is formed on one surface of the substrate, and the plurality of light emitting portions direct the excitation light into the optical waveguide toward predetermined positions in the optical waveguide. Then, the light collecting section individually collects the excitation light received from the corresponding light emitting section, and the grating coupler individually emits the excitation light collected by the corresponding light collecting section toward a certain point in space. Therefore, it is possible to reduce the trouble of assembly and adjustment, and to achieve a small size and a large output.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1乃至図3は本発明の第1の実施例に係
るレーザ用励起光源の構成を示す斜視図、そのA−A線
矢視断面図及び平面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 3 are a perspective view, a sectional view taken along the line AA of the drawing, and a plan view showing the structure of a laser pumping light source according to a first embodiment of the present invention.

【0014】このレーザ用励起光源は基板31上に平面
光導波路32が形成されている。平面光導波路32は、
その外周部32aから中心点32bに向かう複数の方向
(以下、平面収束方向という)のうち、互いに中心点3
2bを挟む角度(以下、中心角θという)を90度とす
る4つの平面収束方向に沿って夫々発光部としての励起
用LD33、集光部としての集光レンズ34及びグレー
ティング結合器35からなる4つの光学系が配設されて
いる。
In this laser excitation light source, a planar optical waveguide 32 is formed on a substrate 31. The planar optical waveguide 32 is
Of a plurality of directions (hereinafter referred to as plane convergence directions) from the outer peripheral portion 32a toward the center point 32b, the center points 3 are
A pump LD 33 as a light emitting portion, a condenser lens 34 as a condensing portion, and a grating coupler 35 are provided along four plane converging directions having an angle (hereinafter, referred to as a central angle θ) sandwiching 2b as 90 degrees. Four optical systems are arranged.

【0015】ここで、励起用LD33は、レーザ光(励
起光)の出力端部が平面光導波路外周側のLDマウント
部36に端面直接結合法を用いて取付けられ、対応する
平面収束方向を中心光軸としてレーザ光を平面光導波路
32を通して集光レンズ34に出力する機能をもってい
る。また、この励起用LD33は出力を調整可能なもの
であって、各光学系からの出射光の強度が等しくなるよ
うにあらかじめ出力が調整されている。
Here, the pumping LD 33 has an output end of laser light (excitation light) attached to the LD mount 36 on the outer peripheral side of the planar optical waveguide by an end face direct coupling method, and has a center in the corresponding plane converging direction. It has a function of outputting laser light as an optical axis to the condenser lens 34 through the planar optical waveguide 32. The pumping LD 33 has an adjustable output, and its output is adjusted in advance so that the intensities of light emitted from the respective optical systems are equal.

【0016】集光レンズ34は、励起用LD33から出
力されて平面光導波路32により発散したレーザ光を受
光すると、当該受光したレーザ光を平面光導波路32を
通してグレーティング結合器35に集光するものであ
り、例えばフレネル型、回折型、モードインデックス型
等の各種のレンズが使用可能である。なお、フレネル型
の場合、その占有面積が小さいために系の小型化に適し
ている。
When the condenser lens 34 receives the laser light output from the exciting LD 33 and diverged by the plane optical waveguide 32, the condenser lens 34 condenses the received laser beam through the plane optical waveguide 32 to the grating coupler 35. For example, various lenses such as Fresnel type, diffractive type and mode index type lenses can be used. The Fresnel type is suitable for downsizing of the system because it occupies a small area.

【0017】グレーティング結合器35は、そのグレー
ティング周期をビーム伝搬方向で適切な変化量で連続的
に短くするように直線グレーティングが形成され、か
つ、開口部が円形に設けられている。すなわち、集光レ
ンズ34により集光されたレーザ光を受光すると、各グ
レーティング周期に対応した異なる出射角でそれぞれ出
射光を平面光導波路上の空間に出射してその空間内の所
定の集光点37に集光する機能をもっている。なお、集
光点37における出射光は、そのスポット形状が開口部
の形状に対応して円形となっており、固体レーザ共振器
38に導かれて当該共振器内のレーザ媒質を励起する。
In the grating coupler 35, a linear grating is formed so that the grating period is continuously shortened by an appropriate amount of change in the beam propagation direction, and the opening is circular. That is, when the laser light condensed by the condenser lens 34 is received, the emitted light is emitted to the space on the planar optical waveguide at different emission angles corresponding to the respective grating periods, and the predetermined condensing point in the space is obtained. It has the function of focusing light on 37. The emitted light at the condensing point 37 has a spot shape of a circle corresponding to the shape of the opening, and is guided to the solid-state laser resonator 38 to excite the laser medium in the resonator.

【0018】また、集光レンズ34及びグレーティング
結合器35は平面光導波路32に一体化して作成されて
いる。さらに、集光レンズ34及びグレーティング結合
器35の作成パラメータは、複数の出射光が図示しない
固体レーザ共振器内で充分な作用長と光強度を得て固体
レーザの励振効率を最も良くするように設計されてい
る。なお、この作製パラメータは、例えば集光レンズ3
4では焦点距離、開口長であり、グレーティング結合器
35では、グレーティング形状、グレーティング周期及
び曲率である。次に、以上のように構成されたレーザ用
励起光源の動作を説明する。
The condenser lens 34 and the grating coupler 35 are formed integrally with the plane optical waveguide 32. Further, the creation parameters of the condenser lens 34 and the grating coupler 35 are set so that a plurality of emitted lights have a sufficient working length and light intensity in a solid-state laser resonator (not shown) to maximize the excitation efficiency of the solid-state laser. Is designed. The manufacturing parameters are, for example, the condensing lens 3
In 4, the focal length and the aperture length are used, and in the grating coupler 35, the grating shape, the grating period, and the curvature are used. Next, the operation of the laser excitation light source configured as described above will be described.

【0019】励起用LD33は各々平面光導波路32の
外周部32aから中心点32bに向けてレーザ光を平面
導波路32に出力する。このレーザ光は、平面光導波路
32の厚さ方向に閉じ込められつつ、発散波となって平
面光導波路32内を伝搬して対応する集光レンズ34に
入射する。各集光レンズ34は励起用LD33から発散
波として入射したレーザ光を夫々グレーティング結合器
35に集光する。各グレーティング結合器35は集光レ
ンズ34により集光されたレーザ光を光導波路32上の
空間に出射してその空間内の集光点37に個別に集光す
る。
The pumping LD 33 outputs laser light to the plane waveguide 32 from the outer peripheral portion 32a of the plane optical waveguide 32 toward the center point 32b. This laser light becomes a divergent wave while being confined in the thickness direction of the planar optical waveguide 32, propagates in the planar optical waveguide 32, and enters the corresponding condenser lens 34. Each condenser lens 34 condenses the laser light, which is incident as a divergent wave from the excitation LD 33, on the grating coupler 35. Each grating coupler 35 emits the laser light condensed by the condenser lens 34 to the space on the optical waveguide 32 and individually condenses it at the condensing point 37 in the space.

【0020】従って、この集光点37においては、平面
光導波路32に設けられた4つのグレーティング結合器
35からそれぞれ出射された出射光が集光されて重な
り、高出力の微小な円形スポットが形成される。
Therefore, at the condensing point 37, the emitted lights respectively emitted from the four grating couplers 35 provided in the plane optical waveguide 32 are condensed and overlapped, and a high output minute circular spot is formed. To be done.

【0021】このとき、4つの光学系が平面収束方向に
沿って互いに中心角θが等しくなるように配設されてい
るので、集光点37における円形集光スポットの光強度
は空間的に均一、かつ、対称となる。また、この円形集
光スポットを固体レーザ共振器38内に導いて該固体レ
ーザを光励起する。
At this time, since the four optical systems are arranged along the plane converging direction so that the central angles θ are equal to each other, the light intensity of the circular converging spot at the converging point 37 is spatially uniform. , And is symmetric. Further, this circular focused spot is guided into the solid-state laser resonator 38 to optically excite the solid-state laser.

【0022】上述したように、第1の実施例によれば、
平面光導波路32を基板31の片面に形成し、複数の励
起用LD33が当該平面光導波路32内の中心点32b
に向けてこの平面光導波路32内にレーザ光を出力し、
集光レンズ34が対応する励起用LD33から受けるレ
ーザ光を個別に集光し、グレーティング結合器35が対
応する集光レンズ34により集光されたレーザ光を空間
内の集光点37に向けて個別に出射している。
As described above, according to the first embodiment,
The planar optical waveguide 32 is formed on one surface of the substrate 31, and a plurality of pumping LDs 33 are provided at the center point 32b in the planar optical waveguide 32.
Laser light is output into the planar optical waveguide 32 toward
The condenser lens 34 individually condenses the laser light received from the corresponding LD for excitation 33, and the grating coupler 35 directs the laser light condensed by the corresponding condenser lens 34 to the condensing point 37 in the space. It is emitted individually.

【0023】従って、複数の光学系を1枚の基板31上
に設けているので、小型化でき、かつ、各光学系から得
られる出射光を空間内の集光点37に集光しているの
で、大出力化することができる。
Therefore, since a plurality of optical systems are provided on one substrate 31, the size can be reduced and the emitted light obtained from each optical system can be condensed at the condensing point 37 in the space. Therefore, the output can be increased.

【0024】また、励起用LD33以外の光学部品であ
る集光レンズ34及びグレーティング結合器35を平面
光導波路32に一体的に設けていることにより、励起用
LD33についてのみ組立調整を行えばよいので、組立
調整の手間を軽減できると共に、組立調整費を低廉化す
ることができる。
Since the condenser lens 34 and the grating coupler 35, which are optical components other than the exciting LD 33, are integrally provided in the planar optical waveguide 32, only the exciting LD 33 needs to be assembled and adjusted. As a result, it is possible to reduce the labor for assembling and adjusting and reduce the assembling and adjusting cost.

【0025】さらに、第1の実施例によれば、従来と比
べ、簡易な構成で、光出力を効率よく、かつ、空間的に
対称な集光スポットとして固体レーザ共振器38内に導
くことができ、もって、LD励起固体レーザを小型、か
つ、大出力化することができる。
Further, according to the first embodiment, the light output can be efficiently guided into the solid-state laser resonator 38 as a spatially symmetrical focused spot with a simpler structure than the conventional one. Therefore, the LD-pumped solid-state laser can be downsized and the output can be increased.

【0026】次に、本発明の第2の実施例に係るレーザ
用励起光源について図面を用いて説明する。図4はこの
レーザ用励起光源の構成を示す断面図であり、図1と同
一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。
Next, a laser pumping light source according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of this laser excitation light source. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and their detailed description is omitted.
Here, only different parts will be described.

【0027】すなわち、本実施例は、基板31として励
起用LD33のレーザ光を透過させる材料からなるもの
を用い、かつ、この基板31の両面に第1の実施例と同
様に平面光導波路32,32′及び励起用LD33,3
3′、集光レンズ34,34′及びグレーティング結合
器35,35′からなる複数の光学系を設けて構成され
ている。
That is, in this embodiment, the substrate 31 is made of a material that allows the laser light of the pumping LD 33 to pass therethrough, and the flat optical waveguides 32, 32 are formed on both surfaces of the substrate 31 as in the first embodiment. 32 'and pumping LD 33, 3
3 ', condenser lenses 34, 34', and grating couplers 35, 35 '.

【0028】なお、基板31の両面に設けられるグレー
ティング結合器35,35′のうち、集光点37に対向
しない面のグレーティング結合器35′は、励起用LD
33′から集光レンズ34′を通して受光したレーザ光
をその平面光導波路32′から基板31に出射し、この
出射光を当該基板31及び他の平面光導波路32を通し
て空間内の所定の集光点37に集光させる機能をもって
いる。
Of the grating couplers 35, 35 'provided on both sides of the substrate 31, the grating coupler 35' on the surface not facing the converging point 37 is the LD for excitation.
The laser light received from 33 'through the condenser lens 34' is emitted from the plane optical waveguide 32 'to the substrate 31, and the emitted light is passed through the substrate 31 and another plane optical waveguide 32 to a predetermined condensing point in the space. It has the function of focusing light on 37.

【0029】また、基板31両面の各光学系から出射さ
れる全ての出射光を集光点37に集光させるために、光
導波路32,32′、集光レンズ34,34′及びグレ
ーティング結合器35,35′の作製パラメータは調整
されている。
Further, in order to collect all the emitted light emitted from each optical system on both surfaces of the substrate 31 at the condensing point 37, the optical waveguides 32 and 32 ', the condensing lenses 34 and 34' and the grating coupler. The production parameters of 35 and 35 'are adjusted.

【0030】ここで、基板31の両面において、それぞ
れ複数の光学系から出射光が出射され、かつ、各出射光
が空間内の集光点37に集光されて重なることにより、
1つの円形集光スポットが形成される。以下、第1の実
施例と同様にこの円形集光スポットにより、固体レーザ
を光励起する。
Here, on both surfaces of the substrate 31, the emitted light is emitted from each of the plurality of optical systems, and the emitted light is condensed at the condensing point 37 in the space and overlaps with each other.
One circular focused spot is formed. Thereafter, similarly to the first embodiment, the solid laser is optically excited by this circular focused spot.

【0031】上述したように、第2の実施例によれば、
基板31の両面に第1の実施例と同様に平面光導波路3
2,32′及び複数の光学系を設けたことにより、第1
の実施例の効果を得ることができ、かつ、第1の実施例
と比べ、倍程度の個数の励起用LDを配設できることか
ら、第1の実施例と同程度のサイズで倍程度の励起光出
力を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment,
As in the first embodiment, the planar optical waveguide 3 is formed on both surfaces of the substrate 31.
By providing 2, 32 'and a plurality of optical systems,
Since the effect of the embodiment can be obtained, and the number of the excitation LDs can be arranged as compared with the first embodiment, the size of the excitation LD is about the same as that of the first embodiment. A light output can be obtained.

【0032】なお、上記第1の実施例では、平面光導波
路32の外周部32aから中心点32bに向かう複数の
方向を平面収束方向とした場合について説明したが、こ
れに限らず、中心点を任意の点に変えても、本発明を同
様に実施して同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment described above, the case where the plurality of directions from the outer peripheral portion 32a of the planar optical waveguide 32 toward the central point 32b are the plane converging directions has been described. Even if it changes to arbitrary points, the present invention can be similarly implemented and the same effect can be obtained.

【0033】また、上記第1の実施例では、基板31の
片面に4つの光学系を中心角が90度となるように配設
した場合について説明したが、これに限らず、光学系の
個数を変えて、当該個数で360度を割算した値が中心
角となるように光学系を配置した構成としても、本発明
を同様に実施して同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the case where four optical systems are arranged on one surface of the substrate 31 so that the central angle is 90 degrees has been described. However, the number of optical systems is not limited to this. Alternatively, even if the optical system is arranged such that the value obtained by dividing 360 degrees by the number becomes the central angle, the present invention can be similarly implemented and the same effect can be obtained.

【0034】さらに、上記第1の実施例では、中心角θ
を互いに等しくする場合について説明したが、これに限
らず、中心角θが異なる場合でも、励起用LD、平面光
導波路、集光レンズ及びグレーティング結合器を適切に
設計して配設することにより、本発明を同様に実施して
同様の効果を得ることができる。
Further, in the first embodiment, the central angle θ
However, not limited to this, even when the central angle θ is different, by appropriately designing and arranging the pumping LD, the planar optical waveguide, the condenser lens and the grating coupler, The present invention can be implemented in the same manner to obtain the same effect.

【0035】また、上記第1の実施例では、励起用LD
の端面部を平面光導波路に直接結合する場合について説
明したが、これに限らず、励起用LDの端面部に光ファ
イバのある端面部を結合し、かつ当該光ファイバの他の
端面部を平面光導波路に結合して当該励起用LDによる
励起光を当該平面光導波路に入射する構成としても、本
発明を同様に実施して同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the LD for excitation is used.
Although the case where the end face of the optical fiber is directly coupled to the planar optical waveguide has been described, the present invention is not limited to this, and the end face of the pumping LD is coupled to the end face having the optical fiber, and the other end of the optical fiber is planar Even if the excitation light from the LD for excitation is coupled to the optical waveguide to enter the planar optical waveguide, the same effects can be obtained by carrying out the present invention in the same manner.

【0036】また、上記第1及び第2の実施例では、1
つの光学系に1つの集光レンズ34を用いる場合につい
て説明したが、これに限らず、設計上の要請から1つの
光学系に複数の集光レンズを用いる構成としても、本発
明を同様に実施して同様の効果を得ることができる。
In the first and second embodiments described above, 1
The case where one condensing lens 34 is used for one optical system has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention is similarly embodied even if a plurality of condensing lenses are used for one optical system due to design requirements. Then, the same effect can be obtained.

【0037】さらに、上記第1及び第2の実施例では、
グレーティング結合器35の開口部の形状を円形とした
場合について説明したが、これに限らず、開口部の形状
を四角形その他の形状としても、本発明を同様に実施し
て同様の効果を得ることができる。
Further, in the first and second embodiments,
The case where the shape of the opening of the grating coupler 35 is circular has been described, but the present invention is not limited to this, and the same effects can be obtained by implementing the present invention in the same manner even if the shape of the opening is square or another shape. You can

【0038】また、上記第1及び第2の実施例では、グ
レーティング結合器35に直線グレーティングを用いた
場合について説明したが、これに限らず、曲線グレーテ
ィングを用いて光導波路面内の収束状態を変えると共
に、集光レンズと組合せた構成としても、本発明を同様
に実施して同様の効果を得ることができる。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施で
きる。
In the first and second embodiments, the case where the linear coupler is used as the grating coupler 35 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a curved grating is used to make the convergence state in the optical waveguide plane. Even if the configuration is changed and the configuration is combined with a condenser lens, the present invention can be similarly implemented and the same effect can be obtained. In addition, the present invention can be modified in various ways without departing from the scope of the invention.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
導波路を基板の片面に形成し、複数の発光部が当該光導
波路内の所定の位置に向けてこの光導波路内に励起光を
出力し、集光部が対応する発光部から受ける励起光を個
別に集光し、グレーティング結合器が対応する集光部に
より集光された励起光を空間内のある一点に向けて個別
に放射するようにしたので、組立調整の手間を軽減する
と共に、小型で大出力、かつ低廉化を図ることができ
る。
As described above, according to the present invention, an optical waveguide is formed on one side of a substrate, and a plurality of light emitting portions direct excitation light into the optical waveguide toward predetermined positions in the optical waveguide. The pumping light that is output and received by the light-collecting unit from the corresponding light-emitting unit is individually collected, and the excitation light that is collected by the corresponding light-collecting unit by the grating coupler is individually emitted to a certain point in space. Therefore, it is possible to reduce the labor for assembling and adjusting, and to achieve a small size, a large output, and a low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係るレーザ用励起光源
の構成を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a laser excitation light source according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施例におけるレーザ用励起光源の構成を示
すA−A線矢視断面図。
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA showing the configuration of the laser excitation light source according to the embodiment.

【図3】同実施例におけるレーザ用励起光源の構成を示
す平面図。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration of a laser excitation light source according to the same embodiment.

【図4】本発明の第2の実施例に係るレーザ用励起光源
の構成を示す断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a laser excitation light source according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来の固体レーザの構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a conventional solid-state laser.

【図6】従来の固体レーザの構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional solid-state laser.

【図7】従来の固体レーザに適用されるMMファイバ付
LDモジュールの構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an LD module with an MM fiber applied to a conventional solid-state laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31…基板、32…平面光導波路、32b…中心点、3
3…励起用LD、34…集光レンズ、35…グレーティ
ング結合器、37…集光点、38…固体レーザ共振器。
31 ... Substrate, 32 ... Planar optical waveguide, 32b ... Center point, 3
3 ... Excitation LD, 34 ... Focusing lens, 35 ... Grating coupler, 37 ... Focusing point, 38 ... Solid-state laser resonator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 励起光を集めて出力光を所定のレベル以
上で出力するレーザ用励起光源において、 基板と、 少なくとも前記基板の片面に形成された光導波路と、 前記基板の外周側に端面部が前記光導波路に結合するよ
うに設けられ、当該光導波路内の所定の位置に向けて前
記端面部から前記励起光を出力する複数の発光部と、 前記光導波路に設けられ、前記発光部から出力される励
起光を前記所定の位置に向けて個別に集光する集光部
と、 前記光導波路に設けられ、前記集光部により集光された
励起光を空間内のある一点に向けて個別に放射するグレ
ーティング結合器とを設けたことを特徴とするレーザ用
励起光源。
1. A pumping light source for a laser that collects pumping light and outputs output light at a predetermined level or higher, a substrate, an optical waveguide formed on at least one surface of the substrate, and an end face portion on the outer peripheral side of the substrate. Is provided so as to be coupled to the optical waveguide, and a plurality of light emitting portions that output the excitation light from the end face portion toward a predetermined position in the optical waveguide; A condensing unit that individually condenses the output excitation light toward the predetermined position, and the excitation light that is provided in the optical waveguide and that is condensed by the condensing unit is directed toward a certain point in space. An excitation light source for a laser, which is provided with a grating coupler that emits individually.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6434177B1 (en) 1997-06-03 2002-08-13 Heidelberger Druckmaschinen Ag Solid laser with one or several pump light sources

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6434177B1 (en) 1997-06-03 2002-08-13 Heidelberger Druckmaschinen Ag Solid laser with one or several pump light sources

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